Piridin-2,6-dikarboksilik asit İçeren Polipirol Esaslı Karbon Keçe Elektrotların Hidrotermal Yöntemle Sentezi ve Süperkapasitör Performanslarının İncelenmesi


Creative Commons License

Arvas M. B. , Şahin Y.

33. Ulusal Kimya Kongresi , Tekirdağ, Turkey, 7 - 09 October 2021, pp.132

  • Publication Type: Conference Paper / Summary Text
  • City: Tekirdağ
  • Country: Turkey
  • Page Numbers: pp.132

Abstract

Piridin-2,6-dikarboksilik asit İçeren Polipirol Esaslı Grafit Keçe Elektrotların Hidrotermal Yöntemle Sentezi ve Süperkapasitör Performanslarının İncelenmesi

Melih Beşir ARVASA*,Yücel ŞAHİNB

A Yıldız Teknik Üniversitesi, Bilim ve teknoloji Uygulama ve Araştırma Merkezi, 34200, İstanbul

B Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Edebiyat Fakültesi Kimya Bölümü, 34220, İstanbul

*E-mail: mbesirarvas@gmail.com

Gelişen teknolojiyle birlikte ihtiyacı giderek artan enerji pek çok kaynaktan elde edilebilmekte ve elde edilen bu enerjinin büyük çoğunluğu elektrik enerjisi olarak tüketilmektedir. Ancak elektrik enerjisinin depolanarak istenildiği zaman ihtiyaç duyulan yerde kullanımı stratejik ve ekonomik açıdan en az üretimi kadar önemli hale gelmiştir. Üretilen enerjinin depolanması ve ihtiyaç halinde verimli şekilde tekrardan kullanılması için çeşitli depolama teknolojileri geliştirilmiştir. Süperkapasitörler son dönemde gerek özel uygulama alanlarına yönelik gerek ise güç yoğunluklarının yüksek oluşu sebebiyle batarya sistemleri ile hibrit sistemlerde kullanımları son yıllarda önemli araştırmalarda yer almaktadır[1]. Süperkapasitörlerde sistemin en önemli bileşeni olan elektrot malzemesi olarak karbon esaslı malzemeler, iletken polimerler ve metal oksitler gibi çeşitli malzemeler kullanılabilmektedir[2]. İletken polimerler arasında en yaygın olarak kullanılan polipirolün sentezi kimyasal ve elektrokimyasal yöntemlerle yapılabilmektedir[3][4] Sentez sırasında polipirolün yükseltgenmiş formu olan radikal haldeki polipirol katyonunun oluşumuyla birlikte, sentez ortamında bulunan anyonlar polipirol filmi oluşumu esnasında karşı iyon olarak film yapısına katkılanmaktadır [5]. Bu çalışmada, hidrotermal yöntemle grafit keçe elektrot yüzeyine polipirol sentezi gerçekleştirilmiş ve süperkapasitör performanslarının kıyaslanması için sentez ortamına piridin-2,6-dikarboksilik asit ilave edilerek katkılı polipirol grafit keçe elektrot sentezlenmiştir. Elde edilen farklı kimyasal yapı ve özellikteki elektrotların elektrokimyasal karakterizasyonu ve süperkapasitör davranışlarının incelenmesi için dönüşümlü voltametri (CV), elektrokimyasal empedans spektroskopisi (EIS) ve dönüşümlü şarj deşarj testleri kullanılmıştır. Ayrıca, spektroskopik ve morfolojik karakterizasyonlar için FT-IR spektroskopisi, SEM analizleri yapılmıştır. Piridin-2,6-dikarboksilik asitli polipirol grafit keçe elektrodun süperkapasitör performansı sadece polipirol içeren grafit keçe elektroda göre önemli derecede artmıştır.

 

Referanslar

[1]      L. Kouchachvili, W. Yaïci, E. Entchev, Hybrid battery/supercapacitor energy storage system for the electric vehicles, J. Power Sources. 374 (2018) 237–248. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2017.11.040.

[2]      E.E. Miller, Y. Hua, F.H. Tezel, Materials for energy storage: Review of electrode materials and methods of increasing capacitance for supercapacitors, J. Energy Storage. 20 (2018) 30–40. https://doi.org/10.1016/j.est.2018.08.009.

[3]      O. Mykhailiv, M. Imierska, M. Petelczyc, L. Echegoyen, M.E. Plonska-Brzezinska, Chemical versus Electrochemical Synthesis of Carbon Nano-onion/Polypyrrole Composites for Supercapacitor Electrodes, Chem. - A Eur. J. 21 (2015) 5783–5793. https://doi.org/10.1002/chem.201406126.

[4]      L. Özcan, Y. Şahin, Determination of paracetamol based on electropolymerized-molecularly imprinted polypyrrole modified pencil graphite electrode, Sensors Actuators, B Chem. 127 (2007) 362–369. https://doi.org/10.1016/j.snb.2007.04.034.

[5]      Y. Shi, L. Peng, Y. Ding, Y. Zhao, G. Yu, Nanostructured conductive polymers for advanced energy storage, Chem. Soc. Rev. 44 (2015) 6684–6696. https://doi.org/10.1039/C5CS00362H.